第五章 第21讲 硝酸 含氮物质的转化-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习教用word

该高中化学高考复习讲义围绕硝酸性质、含氮物质转化及硝酸工业制备等核心考点，按“性质—转化—应用”逻辑架构整合知识，通过考点梳理（如硝酸氧化性、不稳定性）、方法指导（金属与硝酸反应计算模型）、真题训练（2024-2023年高考题）等环节，帮助学生构建系统知识网络，突破重点难点。 讲义突出“价—类”二维图工具应用，结合实验探究（如铜与硝酸反应现象分析）和计算模型建构，培养学生化学观念与科学思维。设置分层练习（基础巩固、能力提升），配合即时反馈，保障复习效果，助力教师精准把控复习节奏，提升学生应考能力。

第21讲　硝酸　含氮物质的转化 课标要求 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.了解通过化学反应可以探索物质性质，实现氮及其化合物的转化，认识物质及其转化在促进物质文明进步、自然资源综合利用中的重要价值。 考点一　硝酸 1.物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2.化学性质 （1）不稳定性 浓硝酸见光或受热会分解：　4HNO3（浓）2H2O＋4NO2↑＋O2↑　。 （2）强氧化性 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应 a.稀硝酸与铜反应的化学方程式：　3Cu＋8HNO3（稀）3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O　； b.浓硝酸与铜反应的化学方程式：　Cu＋4HNO3（浓）Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O　。 ②与非金属反应 浓硝酸与木炭的反应：　C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　。 ③与还原性物质反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：　3Fe2＋＋4H＋＋N3Fe3＋＋NO↑＋2H2O　。 ④与有机物反应 a.硝化反应（与反应）：　＋HNO3＋H2O　。 b.显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变　黄　色。 【提醒】 浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1∶3）叫做王水，它的氧化能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如金（生成HAuCl4）、铂（生成H2PtCl6）等溶解。 　正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）过量的铜与浓硝酸反应产物中一定没有NO。（　×　） （2）常温下，可用铝制（或铁制）容器盛放浓硝酸，原因是二者不反应。（　×　） （3）铜、木炭分别与浓硝酸反应，都体现了硝酸的强氧化性和酸性。（　×　） （4）在酸性条件下，N与Fe2＋、I－等离子均不能大量共存。（　√　） （5）浓硝酸和氯水均可用棕色试剂瓶保存，其原理相同。（　√　） （6）用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜的离子方程式为2Ag＋2H＋＋N2Ag＋＋NO↑＋H2O。（　×　） 一 硝酸的性质与实验探究 1.硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的是（　　） A.浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C.要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性 解析：D　向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，可能利用的是硝酸的酸性，也可能是强氧化性。 2.关于下列实验的说法不正确的是（　　） A.①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生 B.②中溶液中的主要离子有Cu2＋和N C.③中铜片继续溶解，是由于稀硫酸提供的S增强了溶液的氧化性 D.①和③中铜片溶解时反应的离子方程式相同 解析：C　Cu与稀硝酸反应生成Cu（NO3）2、NO和H2O，试管口NO与O2反应生成NO2，则试管口出现红棕色，溶液呈蓝色，A正确；3Cu＋8H＋＋2N2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O，铜有剩余，加入稀硫酸继续反应，则H＋完全反应，故②中溶液中的主要离子有Cu2＋和N，B正确；酸性溶液中N可氧化Cu，铜片继续溶解，是稀硫酸提供的H＋增强了溶液的氧化性，C错误；①和③中发生的反应都为3Cu＋8H＋＋2N2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O，D正确。 硝酸与金属反应的还原产物 （1）浓硝酸：不论金属活泼与否，产物主要是NO2； （2）稀硝酸：与不活泼金属（如Cu）反应，产物主要是NO； （3）稀硝酸：与活泼金属（如Zn、Mg）反应，产物可生成N2O或N； （4）极稀硝酸与极活泼金属反应，会有H2放出。 二 金属与硝酸反应的计算 3.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题： （1）NO的体积为　5.824　L，NO2的体积为　5.376　L。 （2）参加反应的HNO3的物质的量是　1.52 mol　。 （3）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，原硝酸溶液的浓度为　　mol·L－1。 解析：（1）n（Cu）＝＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L有x＋y＝0.5 mol；根据得失电子守恒有3x＋y＝（0.51×2）mol，解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol，V（NO）＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L，V（NO2）＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。（2）参加反应的HNO3分两部分：一部分显酸性，生成Cu（NO3）2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。（3）HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以N的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中Cu2＋全部转化为沉淀，溶液中只有NaNO3，其物质的量为aV×10－3 mol，即以N形式留在溶液中的HNO3的物质的量为aV×10－3 mol，故c（HNO3）＝ mol·L－1。 4.向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系如图所示： 回答下列问题： （1）Oa段发生反应的离子方程式为　Fe＋N＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O　。 （2）dc段表示的是　Fe2＋　（填“Fe2＋”或“Fe3＋”）物质的量变化。 （3）x＝　0.1　，y＝　0.2　。 （4）反应至c点，可收集到标准状况下的气体为　3.36　L。 解析：（3）在Oa段N完全转化为NO，由离子方程式可得，n（NO）＝n（Fe3＋）＝0.1 mol，即x＝0.1；c点溶质为FeSO4，溶液中Fe2＋为0.2 mol，即n（FeSO4）＝0.2 mol，根据硫酸根离子守恒得，n（H2SO4）＝n（FeSO4）＝0.2 mol，即y＝0.2。 （4）Fe＋N＋4H＋Fe3＋＋NO↑＋2H2O 0.1 mol 0.1 mol Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑ 0.1 mol 0.05 mol 所以V＝（0.1 mol＋0.05 mol）×22.4 L·mol－1＝3.36 L。 金属与硝酸反应计算的思维模型 考点二　含氮物质之间的转化　硝酸的工业制备 （一）含氮元素物质之间的转化关系 1.氮元素的“价—类”二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，其“价—类”二维图如图： 2.含氮元素物质之间的转化关系 （1）歧化反应：同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 （2）归中反应：不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 （3）歧化反应与归中反应实例 写出有关反应的化学方程式： ①歧化（如NO2与H2O）：　3NO2＋H2O2HNO3＋NO　； ②歧化（如NO2与NaOH）：　2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O　； ③归中（如NO与NH3）：　6NO＋4NH35N2＋6H2O　； ④归中（如NO2、NO与NaOH）：　NO2＋NO＋2NaOH2NaNO2＋H2O　； ⑤归中（如NO2与NH3）：　6NO2＋8NH37N2＋12H2O　。 （二）硝酸的工业制备 1.原料 氨、空气和水。 2.流程 N2NH3NONO2HNO3 写出相关化学方程式： ①N2＋3H22NH3； ②　4NH3＋5O24NO＋6H2O　； ③2NO＋O22NO2； ④　3NO2＋H2O2HNO3＋NO　。 3.尾气吸收 2NO2＋2NaOHNaNO3＋NaNO2＋H2O； NO＋NO2＋2NaOH2NaNO2＋H2O。 一 氮及其化合物的转化及应用 1.（2025·八省联考晋陕青宁卷）下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体，其中R为红棕色。下列说法正确的是（　　） A.E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高 B.E的水溶液能导电，所以E是电解质 C.Q和E可用排水法收集 D.铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q 解析：A　由题图可知，E、G、Q、R、T均为含氮化合物，故E为NH3、G为N2、Q为NO、R为NO2、T为HNO3。由以上分析可知，E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高，A符合题意；E为NH3，NH3是非电解质，B不符合题意；E为NH3，NH3极易溶于水，不能通过排水法收集，C不符合题意；铜和浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮，铜和稀硝酸反应的还原产物是一氧化氮，D不符合题意。 2.如图是氮元素的“价—类”二维图。下列有关说法正确的是（　　） A.甲可以用浓硫酸干燥 B.乙合成NO2的过程属于氮的固定 C.丙转化为丁的反应是氧化还原反应 D.常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液 解析：D　甲是NH3，会与浓硫酸发生反应，不能用浓硫酸干燥，A错误；乙是化合态的氮，由NO转化为NO2不是氮的固定，B错误；丙和丁中N元素均为＋5价，不是氧化还原反应，C错误；常温下铁遇浓硝酸钝化，可用铁制容器盛装浓硝酸，D正确。 含氮物质的连续氧化 （1）NH3NONO2HNO3。 （2）N2NONO2HNO3。 3.（2024·吉安模拟）工业上常采用生物硝化法将N转化为来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是（　　） A.生物硝化法处理废水，会导致水体碱性增强 B.长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致水体富营养化 C.检验N所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸 D.微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH 解析：A　据图知，生物硝化法处理废水发生反应：N＋2O2N＋2H＋＋H2O，导致水体酸性增强，A错误；长期过量施用NH4Cl会导致水体富营养化，B正确；检验N所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸，C正确；生物硝化法处理废水使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D正确。 4.自然界中氮循环过程如图所示，下列说法错误的是（　　） A.反硝化过程中，含氮物质被还原 B.氨氧化过程中，N与N理论物质的量之比为1∶1 C.N2→N属于氮的固定，N2发生还原反应 D.土壤中Fe2＋有利于除去水体中的铵态氮 解析：D　反硝化过程中氮元素化合价降低，作氧化剂被还原，A正确；N中N元素为＋3价，N中N元素为－3价，二者反应产物为N2，根据转移电子守恒可知，反应过程中二者的理论物质的量之比为1∶1，B正确；氮的固定是指N2转化为含氮化合物，氮气转化为铵根离子，氮元素化合价降低，作氧化剂被还原，C正确；由转化图可知，Fe2＋与水体中的N反应，可以除去水体中的硝态氮，D错误。 二 硝酸的工业制备 5.NH3和HNO3是重要的工业产品，如图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺流程。 　 （1）合成塔中发生反应的化学方程式是　N2＋3H22NH3　。 （2）氨分离器中压强约为15 MPa，温度约为－20 ℃，分离氨应用了氨　易液化　的性质，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是　N2、H2　。 （3）氧化炉中发生反应的化学方程式是　4NH3＋5O24NO＋6H2O　。 （4）尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，写出NO2和NH3反应的化学方程式　6NO2＋8NH37N2＋12H2O　。 解析：（1）合成塔中发生的反应是氮气和氢气的化合反应，反应的化学方程式是N2＋3H22NH3。（2）氨分离器中压强约为15 MPa，温度约为－20 ℃，分离氨应用了氨易液化的性质。由于是可逆反应，因此为了提高原料的利用率，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是氮气和氢气。（3）氧化炉中发生的反应是氨气的催化氧化，则反应的化学方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2O。（4）尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，因此生成的气体是氮气，则NO2和NH3反应的化学方程式为6NO2＋8NH37N2＋12H2O。 　营造碧水蓝天——环境保护与绿色化学 1.常见环境污染 （1）常见环境污染及其成因 环境污染 成因 酸雨 pH＜5.6，主要是SO2和NOx造成的。 硫酸型：SO2SO3H2SO4或SO2H2SO3H2SO4 硝酸型：NO2HNO3 环境污染 成因 光化学烟雾 主要是NOx和碳氢化合物造成的 臭氧层空洞 主要是氟氯代烃、氮氧化物等的排放引起的 温室效应 主要是由于大气中CO2等的含量的不断增加造成的 白色污染 聚乙烯等难降解塑料的大量使用 水华、赤潮 含大量氮、磷的生活污水及工农业废污水的任意排放造成水体富营养化 环境污染 成因 PM2.5 大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤等） 雾霾 雾和霾的统称。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物（PM）这三项是雾霾主要污染物，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首 居室污染 甲醛、苯、甲苯、氡对空气的污染。来源于建筑、装修材料等 （2）环境保护的措施 ①对工业携带废气颗粒物进行回收利用。 ②工业、生活污水经处理达标后再排放，限制使用含N、P的洗涤剂。 ③减少或限制塑料使用并回收废弃塑料，研制可降解塑料。 2.绿色化学 （1）核心思想：就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实现从源头减少或消除环境污染。 （2）绿色化学示意图 （3）最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，即原子利用率为100％。 （4）开发和利用自然资源，必须遵循减量化、再利用和再循环的原则。 3.碳达峰与碳中和 （1）碳达峰是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落；我国提出争取在2030年前实现碳达峰。 （2）碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”；我国提出争取在2060年前实现碳中和。 命题角度一 环境污染与保护 1.（2024·盐城模拟）化学与生活密切相关。下列说法错误的是（　　） A.PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物 B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C.SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体 D.空气质量指数越小，说明空气质量越好 解析：C　CO2是造成温室效应的气体，不是形成酸雨的气体，C错误。 2.（2024·沈阳模拟）有关如图环境问题的说法中错误的是（　　） A.雾霾是许多细小液体和固体微粒分散到空气中形成的一种气溶胶 B.汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2 C.在煤中添加适量的生石灰可减少燃烧过程中含硫化合物的排放，从而减少污染 D.煤、石油等化石燃料燃烧过程中排放的废气是形成酸雨的主要原因，酸雨指的是pH小于7的雨水 解析：D　雾霾是许多细小液体和固体微粒分散到空气中形成的一种气溶胶，可以使空气浑浊，A正确；有毒的CO和NO在催化剂作用下，可以反应生成N2和CO2，B正确；在煤中添加适量的生石灰，可以与SO2反应，减少燃烧过程中含硫化合物的排放，从而减少污染，C正确；酸雨指的是pH小于5.6的雨水，D错误。 命题角度二 绿色化学与污染物的处理 3.“绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物，即原子利用率为100％。下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（　　） A.由乙烯制备聚乙烯 B.甲烷与氯气反应制备一氯甲烷 C.以铜和浓硝酸为原料制备硝酸铜 D.用SiO2制备高纯硅 解析：A　由乙烯制备聚乙烯，原子利用率为100％，A项正确；其他三个反应，均有副产物生成，原子利用率小于100％。 4.（2024·泉州模拟）SCR技术（选择性催化还原技术）是一种以NH3作为还原剂，将烟气中NOx分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术，反应原理为 ①6NO＋4NH35N2＋6H2O； ②6NO2＋8NH37N2＋12H2O； ③NO＋NO2＋2NH32N2＋3H2O。 下列说法正确的是（　　） A.NO2为酸性氧化物 B.NO、NO2为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C.反应③中每生成22.4 L N2，转移电子数为1.5NA D.HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步反应完成 解析：D　由反应2NO2＋2NaOHNaNO2＋NaNO3＋H2O知，生成的盐不止一种，说明NO2不是酸性氧化物，A错误；NO与空气中的O2反应生成NO2，在大气中不能稳定存在，B错误；未指明气体所处状况（温度和压强），无法计算转移电子数，C错误；Cu与稀硝酸反应生成NO，NO和O2反应生成NO2，均能通过一步反应完成，D正确。 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）（2024·浙江6月选考）HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中。（　√　） （2）（2024·广东高考）由氨制硝酸：NH3→NO→NO2→HNO3过程中，体现了NH3和NO2 均具有氧化性。（　×　） （3）（2024·河北高考）硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和通风。（　√　） （4）（2024·湖北高考）王水溶解铂是由于浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性。（　×　） （5）（2024·全国新课标卷）试管壁上的银镜用稀硝酸清洗：Ag＋2H＋＋NAg＋＋NO2↑＋H2O。（　×　） 2.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）（2023·北京高考）铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体。（　√　） （2）（2023·浙江6月选考）铜与稀硝酸反应：Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O。（　×　） （3）（2022·山东高考）浓硝酸保存在棕色试剂瓶中。（　√　） （4）（2022·浙江6月选考）浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可以用铁质容器贮运浓硝酸。（　×　） 3.（2024·湖南高考7题）某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。 下列说法正确的是（　　） A.开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀硝酸中表面钝化 B.锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀硝酸反应生成了NO2 C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O2HNO3＋NO D.铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 解析：C　金属铜与稀硝酸不会发生钝化，开始反应速率较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，A项错误；由于装置内有空气，铜和稀硝酸反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，B项错误；装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2的量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，气体颜色变浅，C项正确；由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，D项错误。 4.（2023·江苏高考8题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（　　） A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物： HNO3（稀）NONO2 B.工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 解析：B　Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应：2NO＋O22NO2，A正确；氮气与氧气在放电或高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为2NO＋2CON2＋2CO2，C正确；实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正确。 5.（2024·北京高考16题节选）HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 （1）方法一：早期以硝石（含NaNO3）为氮源制备HNO3，反应的化学方程式为H2SO4（浓）＋NaNO3NaHSO4＋HNO3↑。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和　难挥发性　。 （2）方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 NH3NONO2HNO3 第Ⅰ步反应的化学方程式为　4NH3＋5O24NO＋6H2O　。 （3）人工固氮是高能耗的过程，结合N2分子结构解释原因　　N2中存在氮氮三键，键能大，断键时需要较大的能量　。 解析：（1）浓硫酸难挥发，产物HNO3为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。（2）第Ⅰ步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。（3）N2中存在氮氮三键，键能大，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 一、选择题（本题包括9小题，每小题只有一个选项符合题意） 1.（2024·宜昌模拟）由N2制备HNO3的工艺流程如图所示（反应条件及部分反应物已略去），下列说法正确的是（　　） N2NH3NONO2HNO3 A.①中N2发生氧化反应 B.②需要加入还原剂才能实现 C.46 g NO2与足量水反应，转移 mol e－ D.常温下，Al在稀硝酸中钝化 解析：C　由转化关系可知，①中氮元素化合价降低被还原，发生还原反应，A错误；②中氮元素化合价升高被氧化，需要加入氧化剂才能实现，B错误；④中发生的反应为3NO2＋H2O2HNO3＋NO，则46 g NO2与足量水反应，转移电子n（e－）＝×＝ mol，C正确；常温下，Al在浓硝酸中发生钝化，D错误。 2.（2024·铁岭六校期末）将铜丝伸入盛有浓硝酸的具支试管中（如图所示，夹持装置已略去）进行实验，下列说法错误的是（　　） A.反应进行一段时间后，具支试管中的气体可能为NO2和NO B.铜丝绕成螺旋状的目的是增大反应物接触面积 C.反应进行一段时间后，烧杯中的溶质可能含NaNO3和NaNO2 D.该实验中浓硝酸主要体现强氧化性和脱水性 解析：D　浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，随着反应进行，浓硝酸变为稀硝酸，生成一氧化氮，A正确；铜丝绕成螺旋状，和硝酸接触更加充分，反应更加充分，B正确；反应开始时，为浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，二氧化氮和氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2，C正确；该实验中浓硝酸主要体现强氧化性和酸性，不体现脱水性，D错误。 3.（2024·阳泉模拟）下列有关氮及其化合物之间的转化路径，说法不正确的是（　　） A.工业固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3 B.由氮气转化为含氮化合物的反应中，必须提供氧化剂 C.可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或NO2 D.实验室可利用CaO固体与浓氨水制备NH3 解析：B　N2和H2合成NH3，属于工业固氮，A正确；氮气生成氨气的过程中需要还原剂，B错误；铜与稀硝酸反应生成NO，铜与浓硝酸反应生成NO2，C正确；实验室可利用CaO固体与浓氨水制备NH3，D正确。 4.（2024·丹东模拟）硝酸是一种无色液体，常用来制造火药、氮肥、染料。下列关于硝酸的认识正确的是（　　） A.等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数不同 B.久置的浓硝酸呈黄色，体现了浓硝酸的不稳定性 C.检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液 D.工业制硝酸的原理：空气NO硝酸→尾气处理 解析：B　等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，铜被氧化为硝酸铜，转移电子数相同，A错误；Na2SO3能被硝酸氧化为Na2SO4，检验久置于空气中的Na2SO3溶液是否变质，应该先加盐酸，再加BaCl2溶液，若生成白色沉淀，则证明亚硫酸钠已变质，C错误；工业制硝酸的原理：氨气 NONO2硝酸→尾气处理，D错误。 5.（2024·资阳中学月考）结合氮及其化合物“价—类”二维图及氧化还原反应的规律，下列分析或预测正确的是（　　） A.N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物 B.HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质 C.联氨（N2H4）可能被亚硝酸（HNO2）氧化成叠氮酸（HN3） D.硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸溶解Au、Pt 解析：C　N2O3、N2O5为酸性氧化物，NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮，NO2不是酸性氧化物，A错误；NH3溶于水后生成的一水合氨电离出阴、阳离子而导电，一水合氨为电解质，氨气为非电解质，B错误；联氨（N2H4）中氮元素为－2价，从元素价态规律分析，可能被含有＋3价氮元素的亚硝酸（HNO2）氧化成叠氮酸（HN3），C正确；硝酸具有较强的氧化性，但Au、Pt需要硝酸与浓盐酸配成的王水才可以溶解，D错误。 6.硝酸具有强氧化性，能氧化除金、铂以外的所有金属。浓硝酸和浓盐酸按一定比例配成的王水甚至能溶解金生成配合物H[AuCl4]，同时有无色气体产生。下列说法正确的是（　　） A.浓硝酸与Cu的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1 B.浓硝酸中加入浓盐酸，增强了浓硝酸的氧化性，使王水可以溶解金、铂 C.王水与金反应时，参加反应的HNO3与HCl的物质的量之比为1∶3 D.往浓硝酸中加一定量NaCl或往浓盐酸中加一定量KNO3也能起到类似王水的作用 解析：D　浓硝酸与Cu的反应中，硝酸是氧化剂，N元素从＋5价被还原为＋4价，Cu是还原剂，Cu元素从0价被氧化到＋2价，因此n（HNO3）∶n（Cu）＝2∶1，A错误；王水溶解金、铂，是因为浓盐酸提供的Cl－能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成配合物，从而促进金、铂的溶解，浓硝酸的氧化性没有增强，B错误；王水与金发生反应Au＋HNO3＋4HClH[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，参加反应的HNO3与HCl的物质的量之比为1∶4，C错误；往浓硝酸中加入一定量的NaCl或往浓盐酸中加入一定量的KNO3，也能通过化学反应增强溶液溶解金、铂的能力，起到类似王水的作用，D正确。 7.（2024·青岛调研）亚硝酸不稳定，易分解为NO2和NO，其酸性弱于H2SO3，氧化性强于Fe3＋，遇Cl2等强氧化剂表现还原性。下列说法正确的是（　　） A.可将SO2通入NaNO2溶液制备HNO2 B.向久置分解的亚硝酸中通入空气可使其复原 C.将NaNO2固体加到酸性KMnO4溶液中可观察到溶液紫色变浅 D.将铁屑加到亚硝酸溶液中反应的离子方程式为2HNO2＋FeFe2＋＋2N＋H2↑ 解析：C　SO2具有强还原性，容易被亚硝酸氧化，因此不能将SO2通入NaNO2溶液中制备HNO2，A项错误；亚硝酸久置分解生成NO2和NO，生成的气体逸出溶液，再通入空气不能复原，B项错误；酸性KMnO4 溶液具有强氧化性，能氧化NaNO2，从而使酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，C项正确；HNO2氧化性强于Fe3＋，铁屑加到亚硝酸溶液中反应生成Fe3＋和NO气体，D项错误。 8.某小组探究NH3的催化氧化，实验装置如图所示。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。 下列分析不正确的是（　　） A.若②中只有NH4Cl，不能制备NH3 B.③④中现象说明③中的反应是4NH3＋5O24NO＋6H2O C.④中白烟的主要成分是NH4Cl D.一段时间后，⑤中溶液可能变蓝 解析：C　只加热氯化铵，氯化铵分解为氨气和氯化氢，但氨气和氯化氢相遇又生成氯化铵，A不符合题意；③中气体颜色无明显变化，说明此时并未产生NO2，④中收集到红棕色气体，说明NO在④中转变为NO2，B不符合题意；④中产生的白烟的主要成分是硝酸铵，C符合题意；稀硫酸与铜不反应，NO2通入到⑤中，使铜被氧化为Cu2＋，因此溶液变为蓝色，D不符合题意。 9.（2024·北京四中学开学考）某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2（同时生成FeO），下列说法不正确的是（　　） 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。 A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g（或g→h）→b→c→d B.装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2 C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2 D.装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入E中干扰反应 解析：D　利用铜与稀硝酸反应生成NO，制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3等气体，再通过F干燥，得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，先通过B氧化NO，再通过C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g（或g→h）→b→c→d，A正确；装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2，B正确；装置D盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3等气体，C正确；装置B盛放的是浓硝酸，可以将NO氧化为NO2，便于NaOH溶液充分吸收，D错误。 二、非选择题（本题包括1小题） 10.（2024·泰安模拟）图示分析是学习化学重要手段之一，学习过程中常遇到各类“数形结合”问题。结合所给图示回答相关问题： （1）如图是氮元素的“价—类”二维图的部分信息。 ①X的电子式为　H︰︰H　；Y的化学式为　N2O5　。 ②图中关于NO2转化为HNO3的反应过程，下列说法不正确的是　ab　（填字母）。 a.氮元素的化合价不发生变化 b.该转化过程中，NO2一定既是氧化剂，又是还原剂 c.若用NO2与H2O反应制取HNO3，可生成另一种产物NO ③如图为氨气水溶性的探究： 利用如图所示的装置进行实验，欲观察的现象是　烧瓶内形成红色喷泉，最终水充满烧瓶　； 合理的验证操作为　挤压胶头滴管，使少量的水进入烧瓶，打开止水夹　。 ④N2和H2在固氮酶的作用下转化为氨气，最后生成被植物吸收的N，其中固氮酶的作用是　催化剂　。 （2）氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示： 设备1、3中发生反应的化学方程式分别是　4NH3＋5O24NO＋6H2O　、　HNO3＋NH3NH4NO3　；设备2中通入的物质A是　空气或O2　。 解析：（1）②NO2转化为HNO3，氮元素的化合价升高，a错误；该转化过程中，若NO2与水反应，N元素化合价既升高又降低，NO2既是氧化剂又是还原剂，NO2还可以被氧化剂氧化，如4NO2＋O2＋2H2O4HNO3，NO2是还原剂，b错误；NO2与H2O反应生成HNO3和NO，c正确。③氨气极易溶于水，利用如图所示的装置进行实验，欲观察的现象是烧瓶内形成红色喷泉，最终水充满烧瓶；引发喷泉的验证操作为挤压胶头滴管，少量的水进入烧瓶，打开止水夹，烧瓶内形成喷泉。④N2和H2在固氮酶的作用下转化为氨气，固氮酶的作用是催化剂。（2）设备1中NH3和O2发生催化氧化反应，化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O；设备3中HNO3与NH3反应，化学方程式为HNO3＋NH3NH4NO3；设备2中发生的反应为4NO＋3O2＋2H2O4HNO3，所以通入的物质A是O2或空气。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $